Спецкурс для студентов 6-го курса Объем учебной нагрузки: 24 час лекции
| Вид материала | Лекции |
- Спецкурс для студентов 5 го курса Объем учебной нагрузки: 96 час лекции, 77.95kb.
- Спецкурс для студентов 5-го курса Объем учебной нагрузки: 24 час лекции, 19.56kb.
- Спецкурс по выбору для студентов 4 курса направления «экономика» Объем учебной нагрузки:, 131.69kb.
- Обязательный спецкурс. Объем учебной нагрузки: лекции -72 час. Цель курса: Обучить, 17.42kb.
- Спецкурс Программа дисциплины для магистров (5 курс) Объем учебной нагрузки: 36 час, 181.56kb.
- Обязательный курс «Математика» для студентов направления «Архитектура», обучающихся, 1151.64kb.
- Спецкурс для студентов 5-го и 6-го курсов Объем учебной нагрузки: 48 час лекции, 80.81kb.
- Курс по выбору для студентов 5-го курса Объем учебной нагрузки: 60 час лекции, 22.28kb.
- Спецкурс для студентов бакалавриата 1-ого курса Объем учебной нагрузки: 30 часов лекции,, 162.77kb.
- Обязательный курс для направления 552700 Энергомашиностроение. Объем учебной нагрузки:, 41.74kb.
ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ ЭЛЕКТРОСЛАБЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
Кафедра теоретической физики
Факультет физико-математических и естественных наук
Спецкурс для студентов 6-го курса
Объем учебной нагрузки: 24 час. – лекции
Цель курса
Задача двухсеместрового курса состоит в формировании цельного современного представления о едином электрослабом взаимодействии, начиная с феноменологической ток - токовой теории Ферми универсального слабого взаимодействия и заканчивая едиными калибровочными теориями, включая модель Вайнберга -Салама. Предполагается знание основ релятивистской квантовой механики, квантовой теории поля и квантовой электродинамики.
Часть I. Ток -токовая теория слабого взаимодействия
Тема 1. Классификация токов
Векторные и аксиально-векторные токи, заряженные и нейтральные токи, лептонные и адронные токи, странные и нестранные токи, токи первого и второго рода по классификации Вайнберга относительно операторв G-четности. Гипотезы о токах. Сохранение векторного тока и частичное сохранение аксиально-векторного тока.
Тема 2. Процессы β - распада и теория Ферми
Спектры электронов в процессах β-распада. Гипотеза Паули о нейтрино. Гипотеза Ферми о векторном четырех - фермионном взаимодействии. Угловое и энергетическое распределение конечных частиц в процессах β-распада в теории Ферми.
Тема 3. Общий вид ток-токового лагранжиана слабого взаимодействия
S, P, T, V, A – варианты слабой связи фермионов. Выражения для вероятностей β - распада ядер в случае их суперпозиции. Нерелятивистский предел.
Тема 4. Установление V – A теории β - распада
β-распад поляризованных нейтронов. Нарушения С - и
Р - инвариантностей в слабых взаимодействиях. Выбор V – A варианта связи токов.
Тема 5. Обобщение теории на другие процессы
Реакции распада и захвата μ - мезонов. Распады к - мезонов и СР -неинвариантность. Временная четность. СРТ - теорема.
Тема 6. Универсальная V – A теория слабого взаимодействия элементарных частиц
Распады гиперонов. Структура адронного тока. Гипотеза Кабиббо. Нейтральные и заряженные токи. Диагональные и недиагональные процессы рассеяния частиц и их распада. Феноменологическое описание структуры частиц. Слабые форм - факторы. Спиновые эффекты в слабых взаимодействиях.
Тема 7. Недостатки ток - токовой теории
Унитарный предел в слабых взаимодействиях. Расходимости в теории. Гипотеза о промежуточном бозоне. Неперенормируемость теории с промежуточным бозоном.
Часть II. КАЛИБРОВОЧНЫЕ МОДЕЛИ
Тема 1. Калибровочная инвариантность
Сохранение электрического заряда в электродинамике и калибровочная инвариантность. Абелевы и неабелевы симметрии. Локальная и глобальная калибровочные инвариантности. Свойства симметрии основных уравнений квантовой механики и теории поля по отношению к локальным и глобальным калибровочным преобразованиям групп U(1) и SU(2).
Тема 2. Локальная SU(2) - симметрия
Поля Янга - Миллса. Преобразование полей и потенциалов под действием калибровочных преобразований. Лагранжиан и уравнения Янга - Миллса. Точные решения. Монополь т’Хоофта - Полякова. Перенормировка пропагаторов, вершин и зарядов в теории Янга -Миллса. Асимптотическая свобода и безразмерный параметр.
Тема 3. Спонтанное нарушение симметрий
Спонтанное нарушение дискретных, непрерывных, глобальных и локальных симметрий. Приобретение масс полями Хиггса, а также фермионными и бозонными векторными полями. Теорема Голдстоуна.
Тема 4. Модель Вайнберга – Салама единого электрослабого взаимодействия
Основные предсказания модели. Калибровочная модель Вайнберга – Салама на группе SU(2)U(1). Нейтральные и заряженные токи, связь между константами взаимодействий. Массы w и z - бозонов. Сравнение предсказаний теории с экспериментальными данными.
Тема 5. Возможные обобщения теории
Включение в теорию других лептонов и кварков. Симметричная схема электрослабых взаимодействий (Глэшоу, Иллиопулоса, Майями). Стандартная модель Глэшоу – Вайнберга – Салама.
Тема 6. Общие представления об основных принципах квантовой хромодинамики (КХД)
Глюоны и цветные кварки. Лагранжиан КХД. Описание взаимодействий адронов. Проблема инфракрасной расходимости. Связанные кварковые состояния. Тяжелый кварконий и константа αs . s - матрица и теория возмущений.
Тема 7. Великое объединение взаимодействий
SU(5)-модель и великое объединение. Лагранжиан. Фермионы и бозоны (скалярные и векторные калибровочные) в SU(5)-теории. Распад протона. Несколько поколений фермионов. Горизонтальные симметрии. Суперсимметричные модели.